機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-滅火器筒座注射模設(shè)計(jì)

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1、揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)課題：滅火器筒座注射模設(shè)計(jì) 全套圖紙，加153893706 系 別： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)：模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí)：05模具 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 完成時(shí)間： 08年5月 前 言 大學(xué)三年的?？茖W(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速開展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。 在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)

2、械原理等專業(yè)根底課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，到達(dá)了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過在海門市揚(yáng)子機(jī)械工模具廠、海門市開發(fā)區(qū)東方塑膠五金模具廠等幾家單位的生產(chǎn)見習(xí)，尤其是南通市貿(mào)聯(lián)鋁合金科技的研發(fā)部研發(fā)課長(zhǎng)達(dá)三個(gè)月的畢業(yè)實(shí)習(xí)，我對(duì)于模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手

3、冊(cè)和書籍，設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正。 設(shè)計(jì)者： 二OO八年 三 月 摘 要 論文主要介紹了制件的三維實(shí)體造型的塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)，并利用三維造型技術(shù)優(yōu)化模具設(shè)計(jì)方案。本次設(shè)計(jì)使用solidworks軟件完成了制件的三維建模的過程, 然后，介紹了其塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)，并用solidwor

4、ks中的imlod插件完成了模具型芯、型腔的設(shè)計(jì),用AutoCAD完成模具的總裝圖, 改良了滅火器筒座注射模設(shè)計(jì)過程，起到了加快模具設(shè)計(jì)進(jìn)程，節(jié)約制造本錢的目的。 關(guān)鍵詞：三維實(shí)體造型 塑料成型 模具設(shè)計(jì) The plastics that thesis mainly introduced three-dimensional entity shapes of the direction piece and the molding tool designs, and make use of three-dimensional shape techniques excellent turn

5、 the molding tool design project.The thesis introduces the usage solidworks software to complete to make the process that three-dimensionals of the piece set up the mold, then, introduced its plastics to model the craft and the molding tool designs, the design, AutoCAD that counteracted the plug-in

6、of imlod in the solidworks to complete a cavity of a core of molding tool completes the molding tool total to pack the diagram, improving the fire extinguisher tube injects the mold design process, rising to speed the molding tool design progress, economizing the purpose of the manufacturing cost.

7、Keyword: three-dimensional entity shape plasticses model the molding tool design 目 錄 一、 課題簡(jiǎn)介————————————————————5 二、 塑件及成型工藝分析———————————————6 三、 注射機(jī)的選擇——————————————————8 四、 成型零件工作尺寸的計(jì)算—————————————11 五、 分型面、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)—————————————12 六、 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)——————————————————

8、16 七、 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)—————————————18 八、 推出復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)———————————————23 九、 溫度調(diào)節(jié)、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)—————————————25 十、 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)————————————————27 十一、 典型零件的機(jī)械加工工藝分析———————————28 十二、 模具的裝配、調(diào)試與維護(hù)—————————————31 十三、 成型缺陷分析——————————————————33 十四、 參考文獻(xiàn)————————————————————35 十五、 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)——————————————————36

9、 一 課題簡(jiǎn)介 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為滅火器筒座，起到固定滅火器罐的作用。 制品材料為熱塑性塑料PP〔聚丙烯〕，此材料的優(yōu)點(diǎn)有： 1.剛硬有韌性。抗彎強(qiáng)度高，抗疲勞、抗應(yīng)力開裂。 2.質(zhì)輕。 3.在高溫下仍保持其力學(xué)性能。 缺點(diǎn)： 1.在0℃以下易變脆。 考慮到該產(chǎn)品的特殊性，決定該生產(chǎn)量為1萬件 由制品圖可以知，產(chǎn)品尺寸不大，但是制件的壁厚較薄，易變形，極易影響制品形狀精度及尺寸精度，是本套模具設(shè)計(jì)與開發(fā)的重點(diǎn)和難點(diǎn)； 產(chǎn)品外形雖比擬簡(jiǎn)單，但是精度要求比擬高，保證各安裝孔之間的位置精度是模具設(shè)計(jì)與開發(fā)的關(guān)鍵點(diǎn)，

10、產(chǎn)品尺寸的的分類與相應(yīng)模具尺寸的計(jì)算是本套模具設(shè)計(jì)的難點(diǎn)； 產(chǎn)品四周壁都有側(cè)孔，為使制品順利脫模而又不影響制品要求，需采用側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，是本模具中設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 二 塑件及成型工藝分析 1. 塑件圖 用 途：固定滅火器罐 生產(chǎn)綱領(lǐng)：1萬件 材 料：PP〔聚丙烯〕 成型工藝：注射模注射成型 2、 材料及工藝分析 產(chǎn)品材料：PP即聚丙烯 1〕差文獻(xiàn)?實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì)?P344附錄D， 密 度： 縮水率: 8/1000 收縮率：20% 成型收縮率:1.0-2.5%???????? 成型溫度：1

11、60-220 彈性模量：— 泊松比：— 2〕網(wǎng)上查詢得到PP成型特性為： Ⅰ.結(jié)晶料,吸濕性小,易發(fā)生融體破裂,長(zhǎng)期與熱金屬接觸易分解. Ⅱ.流動(dòng)性好,但收縮范圍及收縮值大,易發(fā)生縮孔.凹痕,變形. Ⅲ.冷卻速度快,澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱,并注意控制成型溫度.料溫低方向方向性明顯.低溫高壓時(shí)尤其明顯,模具溫度低于50度時(shí),塑件不光滑,易產(chǎn)生熔接不良,留痕,90度以上易發(fā)生翹曲變形 Ⅳ.塑料壁厚須均勻,防止缺膠,尖角,以防應(yīng)力集中. 3〕查文獻(xiàn)?實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì)?P61頁表3-13：PP的注射工藝參數(shù)為： 注射機(jī)類型：螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速：30~60r/min

12、 噴嘴形式：直通式 噴嘴溫度〔℃〕：180~190 料筒溫度(℃〕后段：190~200 料筒溫度〔℃〕中段：210~220 料筒溫度〔℃〕前段：160~170 模具溫度〔℃〕：70~90 注射壓力〔MPa〕：90~130 保壓壓力〔MPa〕：40~50 成型注射時(shí)間〔S〕：2~5 成型保壓時(shí)間〔S〕：15~40 成型冷卻時(shí)間〔S〕：15~40 成型周期時(shí)間〔S〕：40~140 流動(dòng)比：280~240 后處理方法：紅外線燈、烘箱 后處理溫度(℃〕：70 后

13、處理時(shí)間〔h〕：2~4 3） 查文獻(xiàn)?模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)?得：PP的脫模斜度的推薦值及其他參數(shù) a〕.脫模高度80~120之間的，其單邊脫模斜度為：30′ b〕.選用模具制造精度等級(jí)為：3、4、5、6 5〕模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝分析 a).該制品尺寸較大，采用一模一腔； b).為滿足制品的外觀要求，提高制品的成型效率采用直接式澆口； c).型腔及型芯采用整體結(jié)構(gòu) 三 注射機(jī)的選擇 注塑機(jī)規(guī)格確實(shí)定主要根據(jù)制品大小及生產(chǎn)批量，在選擇注塑機(jī)時(shí)，主要考慮其塑化量、鎖模力、注射量、安裝模具的有效

14、面積、容模量，頂出機(jī)構(gòu)形式及頂出長(zhǎng)度。注塑機(jī)選定后，必須結(jié)合模具相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)注塑機(jī)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行校核。 1．所需注射量的計(jì)算： 1〕塑件的質(zhì)量、體積計(jì)算 對(duì)于塑件的圖樣,據(jù)此用3D軟件建立塑件模型并對(duì)此模型分析得： 塑件體積V1 cm3 塑件質(zhì)量M=73.55 g 2)澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 可按塑件體積的0.6倍計(jì)算,由于該模具采用的是一模一腔,所以澆注系統(tǒng)凝料體積為 V2=×V1×= cm3 3)該模具一次注射所需塑料PP 體積V0= V1+ V2 cm3 質(zhì)量M0=142.4912528 g 查文獻(xiàn)?實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì)?P70頁表42

15、，初選注射機(jī)的型號(hào)為：SZ-200/120型的螺桿式注射機(jī)。 2．注射機(jī)的有關(guān)工藝參數(shù)校核 查文獻(xiàn)?實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì)?P70頁表42，可知SZ-200/120型的螺桿式注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)為： 螺桿直徑：42mm 螺桿轉(zhuǎn)速：0~220r/min 理論注射容量：200cm3 注射壓力：150kn 注射速率：120g/h 塑化能力：70kg/h 鎖模力：120kn 拉桿間距：355×385mm 模板行程：305mm 模板最小厚度：230mm 模板最大厚度：400mm 定位孔直徑：125mm 定位孔深度：15mm 噴嘴伸出量：20mm 噴嘴球半徑：15mm 頂出

16、行程：150mm 頂出力：22kn 1)型腔數(shù)量確實(shí)定校核 由于制品為尺寸較大的塑件，考慮制品的結(jié)構(gòu)及模具加工和熱處理的方便，選用一模一腔。 2〕最大注射量的校核 nm+m1<=kmp n——型腔的數(shù)量為1； m——單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積g/cm3； m1——澆注系統(tǒng)所需塑件質(zhì)量或體積g/cm3； k——； mp——注射機(jī)允許的最大注射量g/cm3； 系統(tǒng)凝料設(shè)為1個(gè)g那么ml=1g ∴左邊 ×200=160 ∴不等式成立 ∴注射量的標(biāo)準(zhǔn)符合要求 3).鎖模力的校核 Fτ=p(nA+A1)

17、——注射機(jī)的額定鎖模力N； A——單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積mm2； A1——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積mm2； P——成型壓力MPa，大小一般為注射壓力的80%； 由于制品為PP材料， 左邊×150×[1××〔5022×2] ×10-6 ≈N 右邊=120×103 ∴不等式成立 ∴鎖模力符合要求 4).注射壓力校核 注射機(jī)的額定注射壓力為150MPa,成型時(shí)所需的注射壓力為90~130MPa ∴ 注射壓力符合要求 5).開模行程的校核 S≥H1+ H2 +a+5~10 H1——塑件推出距離mm； H2 ——塑件高度mm； a——定模板與中間板之間

18、的分開距離； S ——開模行程mm； 經(jīng)計(jì)算 H1=90mm H2=90 mm a=48mm S≥H1+a+H2+(5~10) ∴ 開模行程符合要求 6)模具與注射機(jī)的安裝局部相關(guān)尺寸的校核 一般情況下，設(shè)計(jì)模具時(shí)還應(yīng)對(duì)局部尺寸，如噴嘴尺寸、定位圈尺寸、模具的最大和最小厚度及模板上安裝螺孔尺寸等校核。 1〕、噴嘴尺寸： 設(shè)計(jì)時(shí)，主流道始端球面必須比注射機(jī)噴嘴頭部球面半徑略大一些，主流道小端直徑要比噴嘴直徑略大，以防止主流道口部積存凝料而影響脫模。具體的主流道與噴嘴尺寸如以下圖所示： ：r=15m d=5mm 又 R=r+(1～2)mm D=d+(0.

19、5～1)mm ∴取R=16m D=mm 2〕、定位圈尺寸： 為了使模具主流道的中心線與注射機(jī)噴嘴的中心線重合，模具定模板上的凸起的定位圈應(yīng)與注射機(jī)固定模板上的定位孔呈較松動(dòng)的間隙配合。 3〕、最大、最小模厚： 在模具設(shè)計(jì)中，應(yīng)使模具的總厚度位于注射機(jī)可安裝模具的最大模具厚度與最小模具之間。同時(shí)應(yīng)校核模具的外形尺寸，使得模具能從注射機(jī)的拉桿之間裝入。 所以模具厚度H應(yīng)滿足Hmin＜H＜Hmax 式中Hmin=230mm，Hmax=400mm 而該套模具的厚度H=25+110+25+20+40+63+25=368mm 所以符合要求。 4〕、推出機(jī)構(gòu)的校核： 該注射機(jī)推

20、出行程為90mm，等于塑件推出距離，符合要求。 5〕、模架尺寸與注射劑拉桿內(nèi)間距校核 該套模具模架的外形尺寸為250mm×250mm，而注射機(jī)拉桿內(nèi)間距為355mm×385mm,因385mm大于250mm，符合要求。 由此可見，選擇SZ-200/120型號(hào)注射機(jī)符合要求。 四 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 1. 查文獻(xiàn)?塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)?P343頁附錄表B，知 塑件材料PP，其收縮率為% 2.采用平均收縮率： S平 =1.75% 1） 型腔有關(guān)尺寸的計(jì)算 ①徑向尺寸 L=[L塑(1+k)-(3/4) △] 0+δZ =[96×(1+0.017

21、5)-(3/4)×0.88] 0+×1/6 0+ ②深度尺寸 H=[H塑(1+k)-(2/3) △] 0+δZ =[96×(1+0.0175)-(2/3)×] 0+×1/6 0+ 2） 型芯有關(guān)尺寸計(jì)算 ① 徑向尺寸 l=[l塑(1+k)+(3/4) △]0_δZ =[90×()+(3/4)×]0_0.65×1/60_0.108 ②高度尺寸 h=[h塑(1+k)+(2/3) △]0_δZ =[87×()+(2/3)×0.88] 0_0.88×1/50_0.176 ③型芯直徑 d=[d塑(1+k)+(3/4) △]0_δZ =[10×()+(3/4)×0.3

22、2] 0_0.32×1/50_0.064 1〕按剛度校核 查文獻(xiàn)?實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì)?P121，計(jì)算公式： S=r{[(δE/rp-μ+1)/ (δE/rp-μ-1)] 1/2-1}= r{[(δ)/ (δ)] 1/2-1} ≈65.8mm＜77mm,符合要求。 式中 S————型腔側(cè)壁厚度〔mm〕； r————型腔半徑〔mm〕； μ————模具材料； p————型腔所受壓力〔MPa〕； E————×105 MPa； δ剛度條件，即允許變形量〔mm〕由文獻(xiàn)?實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì)?P120，表6—7

23、查得 2〕按強(qiáng)度校核 查文獻(xiàn)?實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì)?P121，計(jì)算公式： S=[(σ/(σ-2p)) 1/2-1] ≈mm＜77mm,符合要求。 式中 S————型腔側(cè)壁厚度〔mm〕； p————型腔所受壓力〔MPa〕； σ————模具材料的許用應(yīng)力，預(yù)硬化模具鋼具體值為300MPa； 4.型腔底板厚度計(jì)算 本套模具采用的是圓型腔， 其剛度計(jì)算公式為： h=[pr2/120Eb’δ(30πL3-45Lr2+64r3)] 1/3 ≈20.443mm＜25mm,符合要求。 強(qiáng)度計(jì)算公式為： h=r[p(3πL-8r)/(2b’σ)] 1/2 =2

24、4.233mm＜25mm,符合要求。 五 分型面、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 一〕 分型面的設(shè)計(jì) 1．分型面的設(shè)計(jì)原那么： 如何確定分型面，需要考慮的因素比擬復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比擬，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原那么： 1) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。 2) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊。 3) 保證塑件的精度要求。 4) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 5) 便

25、于模具加工制造。 6) 對(duì)成型面積的影響。 7) 對(duì)排氣效果的影響。 8) 對(duì)側(cè)向抽芯的影響。 除了上述這些根本原那么以外，分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面上投影面積的大小，這是防止接近或超過所選用注射機(jī)的最大面積而可能產(chǎn)生溢流現(xiàn)象。為了保證側(cè)向型芯的放置及抽芯機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順利，應(yīng)以淺的側(cè)向凹孔或短的側(cè)向凸臺(tái)作為抽芯方向，而將較深的凹孔或較高的凸臺(tái)放置在開合模方向。 2.分型面確實(shí)定： 根據(jù)分型面的設(shè)計(jì)原那么，結(jié)合制品的實(shí)際結(jié)構(gòu)，考慮制品的成型工藝性，型芯安裝和脫模特性決定其分型面的位置；又因?yàn)樵撝破份喞畲蟪叽缭谕黄矫嫔?，所以分型采用平面分型，開在制品的最大輪廓處。

26、以上相關(guān)資料來自文獻(xiàn)?塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)?P106至P109 二〕 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注射模的澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機(jī)噴嘴進(jìn)模具開始到型腔為止所流經(jīng)的通道，它的作用是將熔體平穩(wěn)地引入模具型腔，并在填充和固化定型過程中，將型腔內(nèi)氣體順利排出，且將壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密、外形清晰、外表光潔和尺寸穩(wěn)定的塑件。 澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類,本制品材料為常用的熱塑性塑料PP，材料成型工藝及模具無特殊溫度要求，故設(shè)計(jì)中采用的普通澆注系統(tǒng)即可。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)合理與否對(duì)塑件的性能、尺寸、內(nèi)外部質(zhì)量及模具的結(jié)

27、構(gòu)、塑料的利用率等有較大的影響。對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下根本原那么。 〔1〕保證熔體流動(dòng)平穩(wěn) 應(yīng)與排氣結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，使具有良好的排氣性。 〔2〕流程應(yīng)盡量短 各段盡量平直→降低注射壓力及熱量損失和充模時(shí)間。 〔3〕防止型芯變形和嵌件位移 防止正面沖擊。 〔4〕制品修整盡量方便 澆注系統(tǒng)位置及形狀，尤其是澆口位置和形狀應(yīng)盡量根據(jù)制品形狀和使用要求確定。 〔5〕防止制品變形和翹曲 應(yīng)考慮如何減小澆口附近的剩余應(yīng)力集中現(xiàn)象，根據(jù)制品結(jié)構(gòu)選擇合理的澆口類型。 〔6〕應(yīng)與塑料品種相適應(yīng)，不同塑料流動(dòng)性不同。 〔7〕合理設(shè)計(jì)冷料穴。 〔8〕盡量降低塑料消耗。 〔9〕澆

28、口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。 澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口及冷料穴等四局部組成。 1、 主流道的設(shè)計(jì) 主流道是指澆注系統(tǒng)中注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，是熔體最先流經(jīng)模具的局部，它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。 在臥式或立式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面。主流道通常設(shè)計(jì)在模具的澆口套中，如以下圖。為了讓分流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形。相關(guān)參數(shù)如下： 主流道始端直徑： D=d+〔0.5～1〕mm 本模具的選用注射機(jī)為SZ-200/120查表得：

29、d=5 D=5+〔0.5～1〕mm 球面凹坑半徑： R2=R1+〔0.5～1〕mm 本模具的注射機(jī)選XS—ZY—250查表得：R1=15 mm R2=15+〔0.5～1〕mm 半錐角： =1°～2° 主流道的長(zhǎng)度L﹤100mm 本設(shè)計(jì)中取L=48mm 2、分流道的設(shè)計(jì) 本套模具采用的是中心澆口，且為單型腔模具，所以不存在分流道。 3、澆口的設(shè)計(jì)及澆口位置的選擇 Ⅰ、澆口的設(shè)計(jì) 型腔與分流道之間采用一段距離很短，截面積很小的通道相連接，此通道稱為澆口，它是連接分流道與型腔的橋梁。 它具有兩個(gè)功能，第一、對(duì)塑料熔體流入型腔控制作用；第二、當(dāng)注射壓力撤消后，澆口固

30、化，封鎖型腔，使型腔中尚未冷卻固化的塑料不會(huì)倒流，澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵局部。 澆口一般分非限制性澆口和限制性澆口，限制性澆口，限制性澆口是整個(gè)澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位，通過截面積的突然變化，使分流道送來的塑料熔體產(chǎn)生突變的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，從而迅速均衡地充滿型腔。另外，限制性澆口還起著較早固化防止型腔中熔體倒流的作用。非限制性澆口是整個(gè)澆口系統(tǒng)中截面尺寸最大的部位，它主要是對(duì)中大型筒類、殼類塑件型腔起引料和進(jìn)料后的施壓作用。 澆口又可分為①側(cè)澆口系列②點(diǎn)澆口系列③環(huán)形澆口④中心澆口⑤直接澆口⑥潛伏式澆口等系列， 結(jié)合制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及材料的成型工

31、藝，本套模具中擬采用中心澆口 中心澆口具有直接澆口澆注系統(tǒng)有著良好的溶體流動(dòng)狀態(tài)，塑料從型腔底面中心部位流向分型面，有利于消除深型腔處氣體不易排出的缺點(diǎn)，使排氣通暢。這樣的澆口形式，使塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積最小，模具結(jié)構(gòu)緊湊，注射機(jī)受力均勻等特點(diǎn)外，它還克服了直接澆口易產(chǎn)生的縮孔、變形等缺陷。其實(shí)中心澆口就是是一種端面進(jìn)料的環(huán)形澆口。 其厚度t=0.25～1.6mm,搭接長(zhǎng)度l=0.8～1.2mm，總長(zhǎng)l可取2～3mm。 Ⅱ、澆口位置的選擇 澆口的形式很多，但無論采用什么形式的澆口，其開設(shè)的位置對(duì)塑件的成型性能極成型質(zhì)量影響都很大，因此合理選擇澆口的開

32、設(shè)位置是提高塑件的一個(gè)重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。另外，澆口位置的不同還會(huì)影響模具的結(jié)構(gòu)。選擇澆口位置時(shí)，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)與工藝特性和成型的質(zhì)量要求，并分析塑料原材料的工藝特性與塑料熔體在模內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)、成型的工藝條件，綜合進(jìn)行考慮。同時(shí)還要防止制件上產(chǎn)生噴射等缺陷，澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面尺寸的最大處，要有利于熔體的流動(dòng)，型腔的排氣。盡量縮短流動(dòng)距離 1） 防止熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷 2） 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處 3） 考慮分子定向的影響 4） 減少熔接痕提高熔接強(qiáng)度 此外，澆口位置的選擇還應(yīng)注意到實(shí)際塑料型腔的排氣問題，塑件外觀質(zhì)量問題等。 在本模具中，由于制品是一個(gè)深筒形薄壁件，且尺寸較

33、大，如果將澆口開在制品的上外表，將會(huì)影響制品的外表質(zhì)量；剛好制品的頂部有一凹槽，并且有一直徑為10mm的通孔，用中心澆口不僅解決了上面的缺乏，還能改變?nèi)垠w在澆注系統(tǒng)中流動(dòng)的工藝條件，提高熔體的流動(dòng)速率，快速充模減少熔接痕現(xiàn)象，同時(shí)減小了模具的復(fù)雜程度，簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)，綜上所述，本套模具的澆口采用中心澆口，分流錐做在型芯上，并起到拉料桿的作用。如以下圖所示： 4、澆注系統(tǒng)的平衡 本套模具是一模一腔，故無需考慮澆注系統(tǒng)的平衡。 5、冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) 由于本塑件的材料為PP，塑料性能和成型工藝控制都比擬好，而且塑件的精度要求不是很高，所以無需設(shè)置冷料穴。 注射結(jié)束，模具分型時(shí)，在拉

34、料桿的作用下，主流道凝料從定模澆口套中被拉出，在二次分型時(shí)凝料被拉斷，與塑件和具有拉料作用的分流錐別離，最終將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。 六 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向、定位機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)模與定模合模時(shí)正確定位和導(dǎo)向的重要零件，主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向裝置和錐面定位兩種形式，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用有以下三點(diǎn)。 1〕、定位作用 ； 2〕、導(dǎo)向作用； 3〕、承受一定的側(cè)向壓力。 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)用最普遍，其主要零件是導(dǎo)柱導(dǎo)套。導(dǎo)柱既可以設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，也可以設(shè)置在定模一側(cè)，應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來確定。本套模具中采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，其主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 〔1〕、導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 1〕 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式

35、 采用最常用的帶頭導(dǎo)柱 2〕 導(dǎo)柱的技術(shù)要求 a 長(zhǎng)度 導(dǎo)柱導(dǎo)向局部長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度高出8～12 mm，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。 b 形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)或半球形，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。由于半球形加工困難，所以導(dǎo)柱前端常以錐臺(tái)形式為主，本套模具中也不例外。 c 材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的外表和堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，本模具中采用20鋼〔經(jīng)外表滲碳淬火處理〕或者T8、T10鋼,經(jīng)淬火處理硬度達(dá)50～55HRC。μ～μm d 數(shù)量及布置 導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)

36、度。為確保合模時(shí)只能按一個(gè)方向合模，導(dǎo)柱的布置可采用等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置或不等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置，本模具中采用前一種方式。 e 配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間采用H7/m6或H7/k6的過渡配合，導(dǎo)柱的導(dǎo)向局部通常采用H7/f7或H8/f7的間隙配合。本套模具中均采用前種方式。 〔2〕、 導(dǎo)向孔的設(shè)計(jì) 1〕 導(dǎo)向孔的結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)向孔分有導(dǎo)套和無導(dǎo)套兩種，本模具中為無導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式。 2) 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 a 形狀 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。 b 材料 可用與導(dǎo)柱相同的材料或銅合金等耐磨材料制造導(dǎo)套，但其硬度應(yīng)略低于

37、導(dǎo)柱硬度，這樣可以減輕磨損，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌? μm～μm。 3〕 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用 由于模具的結(jié)構(gòu)不同，選用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)也不同，導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用形式要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求而定，本套模具中采用最常見的配合形式，帶頭導(dǎo)柱與帶頭導(dǎo)套配合，具體情況見以下圖： 七 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)注射成型的塑件有與開模方向不同的內(nèi)側(cè)或外側(cè)孔、凸臺(tái)或凹穴時(shí)，除極少數(shù)產(chǎn)品精度要求不高，材料成型工藝允許時(shí)，可以強(qiáng)制脫模外，一般情況下，模具上成型該處的零件必須制成可移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，在塑件脫模前，先將其抽出，然后再從型腔中和型芯上脫模。完成側(cè)向活動(dòng)型芯抽芯和復(fù)位機(jī)構(gòu)就叫側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。這

38、類模具脫出塑件的運(yùn)動(dòng)有兩種情況：一是開模時(shí)優(yōu)先完成側(cè)向分型或抽芯，然后推出塑件；二是側(cè)向抽芯分型與塑件的推出同步進(jìn)行。對(duì)于成型側(cè)向凸臺(tái)的情況，常常稱為側(cè)向分型；對(duì)于成型側(cè)孔或凹穴的情況，往往稱為側(cè)向抽芯。因此本套模具中僅有側(cè)向抽芯無側(cè)向分型機(jī)構(gòu)。 一〕側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的分類 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)按其動(dòng)力夾源可分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、氣動(dòng)或液壓三類。 由于本設(shè)計(jì)中脫模力較小，可以直接采用機(jī)動(dòng)側(cè)向抽芯，這樣操作方便，生產(chǎn)效率也能夠提高，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。機(jī)動(dòng)側(cè)向抽芯主要開有：斜導(dǎo)柱抽芯、彎銷抽芯、斜導(dǎo)槽、齒條齒輪、彈性元件、斜滑塊抽芯等不同的形式，本設(shè)計(jì)中采用斜導(dǎo)槽側(cè)向分型。 斜導(dǎo)槽側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)是利用注射開

39、模力作為動(dòng)力，通過相關(guān)傳動(dòng)零件斜導(dǎo)槽將力作用于側(cè)向成型零件，使其側(cè)向抽芯，合模時(shí)又靠有關(guān)傳動(dòng)零件使側(cè)向成型零件復(fù)位。這類機(jī)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，在模具的設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)用較為廣泛。 二〕斜導(dǎo)槽側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)槽側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)是在開模力或推出力的作用下，圓柱銷在導(dǎo)槽內(nèi)的滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)側(cè)型芯完成側(cè)向抽芯的動(dòng)作。由于斜導(dǎo)槽側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)作可靠、制造方便，因此這類機(jī)構(gòu)應(yīng)用十分廣泛。由于受到模具結(jié)構(gòu)和抽芯力的限制，該機(jī)構(gòu)一般使用于抽拔距比擬大的場(chǎng)合。 斜導(dǎo)槽側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，主要由斜導(dǎo)槽、滑塊、圓柱銷和定位裝置等零部件組成，此外還有一些與合模動(dòng)作有關(guān)的

40、復(fù)位裝置和定距定位裝置等。 1、斜導(dǎo)槽的設(shè)計(jì) 〔1〕 斜導(dǎo)槽的形狀及技術(shù)要求 斜導(dǎo)槽的結(jié)構(gòu)形式如以下圖所示；根據(jù)側(cè)抽芯距及各方面工藝要求，斜導(dǎo)槽固定端形式如圖，斜導(dǎo)槽工作局部與滑塊上圓柱銷～0.5 mm的大間隙配合。斜導(dǎo)槽的材料為T8或者T10，熱處理要求與斜導(dǎo)柱相同，一般HRC≥55，工作局部外表粗糙度Ra≤μm。 〔2〕 斜導(dǎo)槽的傾斜角 斜導(dǎo)槽側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯動(dòng)作的整個(gè)過程，實(shí)際上是受斜導(dǎo)槽的形狀所控制的。如上圖所示為斜導(dǎo)槽板的三種不同的形式。圖1的形式，開模后圓柱銷先在直槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，因此有一段延遲抽芯的動(dòng)作，直槽有多長(zhǎng)，延遲抽芯的動(dòng)作就有多長(zhǎng)，直至進(jìn)入斜槽局部，側(cè)抽芯才

41、開始；圖2的形式，斜導(dǎo)槽板上只有傾斜角為a的斜槽，所以一開始便開始側(cè)向抽芯，但這時(shí)傾斜角a應(yīng)小于25°；圖3的形式，先在傾斜角b的斜導(dǎo)槽內(nèi)側(cè)抽芯，然后再進(jìn)入傾斜角a較大的斜導(dǎo)槽內(nèi)側(cè)抽芯，這種形式適合于抽拔力較大和抽芯距較長(zhǎng)的場(chǎng)合。由于起始抽拔力較大，第一階段的傾斜角一般在b≤25°內(nèi)選取，一旦側(cè)型芯與塑件松動(dòng)，以后的抽拔力就比擬小，故第二階段的傾斜角可適當(dāng)增大，但仍應(yīng)a≤40°。圖中第一階段的抽芯距為S1，第二階段為S2，斜導(dǎo)槽的寬度一般比圓柱銷大0.2mm。本套模具采用圖1所示結(jié)構(gòu)的斜導(dǎo)槽來進(jìn)行側(cè)向抽芯。 〔3〕斜導(dǎo)槽長(zhǎng)度的計(jì)算 在側(cè)型芯滑塊方向與開合模方向垂直時(shí)，斜導(dǎo)槽的運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度L

42、與抽芯距S及傾斜角α有關(guān)，即：L=L1+S/tanα+L3 斜導(dǎo)槽的工作長(zhǎng)度為： L=L1+L2+L3 = S=L2×tan20 ≈10mm L—斜導(dǎo)槽的運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度； L1—斜導(dǎo)槽尾部長(zhǎng)度； L2—斜導(dǎo)槽側(cè)抽芯時(shí)的縱向長(zhǎng)度； L3—斜導(dǎo)槽頭部長(zhǎng)度； S—抽芯距； 根據(jù)側(cè)型芯上的定位銷釘入側(cè)型芯內(nèi)的長(zhǎng)度為20mm，第一次分型的距離為25mm，由此得L3必須大于等于25mm

43、,即保證在第一次分型完全結(jié)束后，并等定位銷與側(cè)型芯完全別離后才開始側(cè)向分型與抽芯。 〔4〕 圓柱凸臺(tái)受力分析與直徑計(jì)算 ∑Fx=0 F1cosα+F4sinα-F3 =0 Σ Fy=0 F1sinα+F4cosα-F2=0 塑件對(duì)鋼摩擦系數(shù)μ=0.1~0.3，取μ 脫模斜度α1=1° 那么 F4=μF1 F3=μF2 F2=[Ft/( sinα+μcosα)]×[(tanα+μ)/(1-2μtanα-μ2)] Ft=Ap(μcosα1- sinα1) 式中：A——塑件包絡(luò)側(cè)型芯的面積

44、 P——塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力， 取P=3×107帕 A=3××24+24)×2 =3××2 mm2 Ft= Ap(μcosα1- sinα1) ×3×107×°-sin20°〕 ×10× 查?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)〔電子版〕?得： 取d=10mm 三〕楔緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射成型的過程中,側(cè)向成型零件在成型壓力的作用下會(huì)使側(cè)型芯向外位移,如果沒有楔緊機(jī)構(gòu)楔緊,側(cè)向力會(huì)通過側(cè)型芯傳給斜導(dǎo)槽,使斜導(dǎo)槽導(dǎo)槽與側(cè)型芯上的圓柱銷—)配合,側(cè)滑塊的外移會(huì)極大降低塑件側(cè)向凹凸處的尺寸精度，產(chǎn)生溢料，造成制品缺陷；為了合模時(shí)讓斜導(dǎo)槽能準(zhǔn)確地進(jìn)行定位，在開模過程中，側(cè)

45、型芯抽出時(shí)必須定位，否那么合模時(shí)可能會(huì)損壞模具。因此,在斜導(dǎo)槽側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),必須考慮側(cè)型芯的定位與鎖緊. 根據(jù)抽芯方式的不同，可選用不同的定位形式。本套模具中采用的定位鎖緊的結(jié)構(gòu)形式如以下圖所示 首先加長(zhǎng)L1的長(zhǎng)度，使側(cè)型芯上的圓柱在側(cè)向抽芯完成后，當(dāng)?shù)诙畏中瓦€在繼續(xù)進(jìn)行時(shí)不至于滑出斜導(dǎo)槽，以保證其定位；再在合模時(shí)利用圖中的圓柱銷釘定位和鎖緊。 四〕 斜導(dǎo)槽側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的應(yīng)用形式 本套模具中采用斜導(dǎo)槽固定在定模、定位銷安裝在動(dòng)模的形式。在設(shè)計(jì)此種側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)時(shí)，必須注意側(cè)型芯與定位銷在合模過程中不能發(fā)生干預(yù)現(xiàn)象。

46、 八 推出復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射成型后的塑料制件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常由安裝在注射機(jī)上的頂桿或液壓缸完成的。 1、 推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成與分類 推出機(jī)構(gòu)一般由推出、復(fù)位和導(dǎo)向三大部件組成。本套模具中，由于制品結(jié)構(gòu)的特性，采用推板推出機(jī)構(gòu)； 各種型號(hào)注射機(jī)的推出裝置和最大推出距離不盡相同。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使模具的推出機(jī)構(gòu)與注射機(jī)相適應(yīng)。通常是根據(jù)開合模系統(tǒng)推出裝置的推出形式。推桿直徑、推桿間距和推出距離等，校核模具內(nèi)的推桿位置是否合理，推桿推出距離能否到達(dá)使塑件脫模的要求。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求： 〔1〕設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)

47、盡量使塑件留在動(dòng)模一側(cè)。 由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過注射機(jī)的動(dòng)模一側(cè)的頂桿或液壓缸來驅(qū)動(dòng)的，所以在一般情況下，模具的推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。 〔2〕塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞。 為了使塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行塑件對(duì)模具包緊力和粘附力的分析與計(jì)算，合理地選擇推出機(jī)構(gòu)的方式，推出的位置，推出零件的數(shù)目和推出面積等。 〔3〕不損壞塑件的外觀質(zhì)量。 對(duì)于外觀質(zhì)量要求較高的塑件，塑件的外部外表盡量不選作為推出位置。即推出位置盡量設(shè)在塑件內(nèi)部。對(duì)于塑件內(nèi)部外表均不允許存在推出痕跡時(shí)，應(yīng)改變推出機(jī)構(gòu)的形式或設(shè)置專為推出使用的工藝凸臺(tái)，在推出后再將工藝凸臺(tái)與塑件別離。

48、 〔4〕合模時(shí)，應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位。 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮合模時(shí)推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位，在斜導(dǎo)柱和導(dǎo)柱側(cè)向抽芯以及其他特殊的情況下，還應(yīng)該考慮推出機(jī)構(gòu)的優(yōu)先復(fù)位問題。 〔5〕推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠。 推出機(jī)構(gòu)推出與復(fù)位的過程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，靈活，制造容易。 2、推出力的計(jì)算 塑件注射成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型。由于體積收縮對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力，當(dāng)其從模具中推出時(shí)候就必須克服包緊力而產(chǎn)生的摩擦力。 Fm=2πE tcosφ(f-tgφ)/(L+μ)k+10B E--塑料的拉伸模量； ε--塑料的成型平均收縮率； t--塑件的平均壁厚； L--塑料包容型芯的長(zhǎng)度； μ

49、--塑料的泊松比； φ--脫模斜度； f--塑料與鋼材之間的摩擦系數(shù)； Fm=2π×1.37×103×3×cosφ〔0.25- tgφ〕/〔96+0.35〕×K1 K1=1+ fsin40’cos40’ Fm=62×103N F總=Fm=62×103N 3、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 由于制品壁厚較薄，為保證推出力平衡，使制件不在推出時(shí)變形，本套模具采用推板推出機(jī)構(gòu)，用四根φ16的推桿共同作用推動(dòng)推件板，來最終實(shí)現(xiàn)推出制品的目的。 九 溫度調(diào)節(jié)、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 模具溫度是指模具型腔和型芯的外表溫度。模具溫度是否適合，均勻與穩(wěn)定，對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)，固化定

50、型，生產(chǎn)效率以及塑料的外形和精度尺寸都有重要影響。模具中設(shè)置模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的就是要通過控制模具的溫度，使注射成型塑件有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率。 1、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 冷卻回路的設(shè)計(jì)應(yīng)該做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)能充分吸收成型塑料所傳導(dǎo)的熱量，使模具成型外表的溫度穩(wěn)定地保持在所需要的溫度范圍內(nèi)，并且要做到使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)順暢。 1〕、冷卻回路尺寸確實(shí)定： A=Mq/3600a(θm +θw) 式中：A—冷卻回路總外表積，m2； M—單位時(shí)間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量，kg/h； q—單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量,j·kg； a --冷卻水的外表傳熱系數(shù),W/ (

51、m2·K)； θm—模具成型外表的溫度,℃； θw—冷卻水的平均溫度,℃； a可用如下公式計(jì)算： a=φ〔ρν〕/d a --冷卻水的外表傳熱系數(shù), W/ (m2·K)； ρ—冷卻水在該溫度下的密度，kg/cm3； ν—冷卻水在該溫度下的流速，m/s； d—冷卻水孔直徑，m； φ—與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)，φ 2〕、冷卻回路總長(zhǎng)確實(shí)定： L=100A/πd 式中：L—冷卻回路總長(zhǎng)度, m A—冷卻回路總面積, m2 d—冷卻水孔直徑, mm 確定冷卻水孔的直徑時(shí)應(yīng)該注意，無論多大的模具，水孔的直徑不能大于14毫米，否那么冷卻

52、水難以成為最正確狀態(tài)，以至降低熱交換效率。一般水孔的直徑可以根據(jù)壁厚來確定。平均壁厚為2毫米時(shí)水孔直徑可取8—10毫米；平均厚度為2～4毫米時(shí)水孔直徑可取10～12毫米；平均壁厚為4～6毫米時(shí)水孔直徑可取10～14毫米。 本套模具制品厚度為3毫米，所以冷卻水孔直徑取為d=10mm 3〕、冷卻水體積流量計(jì)算 塑料樹脂傳給模具的熱量與自然對(duì)流量到空氣中的模具熱量，輻射散發(fā)到空氣中的模具熱量以及模具傳給注射機(jī)熱量的差值，即為冷卻水?dāng)U散的模具熱量。假設(shè)塑料樹脂在模內(nèi)釋放的熱量全部由冷卻水傳導(dǎo)的話，即忽略其他傳熱因素，那么模具所需要的冷卻水體積流量那么可用下式計(jì)算。 qv=Mq/60cρ〔θ1-

53、θ2〕 式中： qv--冷卻水體積流量m3/min； M--單位時(shí)間內(nèi)注射入模具的樹脂質(zhì)量, kg/h； q--單位時(shí)間內(nèi)樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量, j·kg； c--冷卻水的比熱容, j/(kg·K)； ρ--冷卻水的密度, kg/cm3； θ1--冷卻水出口處溫度, ℃； θ2--冷卻水入口處溫度, ℃； 4〕、冷卻水管的分布 設(shè)置冷卻效果良好的冷卻回路的模具是縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率最有效的方法。如果不能實(shí)現(xiàn)均一的快速冷卻，那么會(huì)使塑件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而變形或開裂，所以應(yīng)根據(jù)塑件的形狀，壁厚以及塑料的品種，設(shè)計(jì)與制造出能實(shí)現(xiàn)均一，高效的冷卻回路。 冷卻回路設(shè)置的根本原那

54、么： （1） 冷卻水道應(yīng)盡量多，截面應(yīng)盡量大 （2） 冷卻水道離模具型腔外表的距離一般為10—15毫米 （3） 水道入口的布置 澆口處加強(qiáng)冷卻和入口溫差盡量小 （4） 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向 （5） 冷卻水道的布置應(yīng)避開容易產(chǎn)生熔接痕的部位 十 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì) 1、 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 為保證塑件質(zhì)量，還必須正確選用標(biāo)準(zhǔn)模架，以節(jié)約設(shè)計(jì)和制造時(shí)間保證模具質(zhì)量。選用標(biāo)準(zhǔn)模架的程序及要點(diǎn)如下： 1） 模架厚度H和注射機(jī)的閉合距離L滿足關(guān)系如下： Lmin≤H≤Lmax 2） 具

55、的實(shí)際情況與模架選用的注意要點(diǎn)確定開模行程與定、動(dòng)模分開的距離與推出塑件所需行程之間的尺寸關(guān)系 3） 選用的模架在注射機(jī)上的安裝 4） 選用模架應(yīng)符合塑件及其成型工藝的技術(shù)要求 結(jié)合本套模選用A4型標(biāo)準(zhǔn)模架，并在原有根底上進(jìn)行改良，使之滿足生產(chǎn)需要，其具體結(jié)構(gòu)如以下圖： 2、 支承零部件的設(shè)計(jì) 用來防止成型零部件及各局部機(jī)構(gòu)在成型壓力作用下發(fā)生變形超差現(xiàn)象的零部件都稱為支承零部件。模具的支承零部件主要有：支承板、墊板、支撐塊、支撐板、支撐柱，結(jié)合本套產(chǎn)品的成型工藝及使用場(chǎng)所，由上圖可知，支承零部件有：墊板和墊塊。 十一 典型零件及成型零件的機(jī)械加工工藝分析 一套成

56、功而又完整的模具不僅要有巧妙而又可行的設(shè)計(jì)方案，更重要的依賴于制造技術(shù)的水平，既使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常新穎但沒有加工的可行性，同樣也是行不通的，在此，僅以導(dǎo)柱和導(dǎo)套為例進(jìn)行加工工藝的分析，其他零件的加工工藝要結(jié)合生產(chǎn)設(shè)備制定可行性方案。 A. 導(dǎo)柱的加工工藝分析 在機(jī)械加工過程中，除保證導(dǎo)柱配合外表的尺寸和形狀精度外，還要保證各配合外表之間的同軸度的要求，導(dǎo)柱的配合外表是容易磨損的外表，應(yīng)有一定的硬度要求，在精加工之前安排熱處理工序，以到達(dá)要求的硬度。 1) 導(dǎo)柱加工方案的選擇 導(dǎo)柱的加工外表主要是外圓柱面，外圓柱面的機(jī)械加工方法很多，本套模具中采用的加工方案為：備料——粗加工——半徑加工——

57、熱處理——精加工——光整加工 2） 導(dǎo)柱的制造工藝過程 加工工藝詳見機(jī)加工工藝過程卡及工序卡片 不同的生產(chǎn)條件采用的設(shè)備及工序劃分也不盡相同。 3） 導(dǎo)柱加工過程中的定位 導(dǎo)柱加工過程中為了保證各外圓柱面之間的位置精度和均勻的磨削余量，對(duì)外柱面的車削和磨削一般采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)重合的兩端中心孔定位。 4〕 導(dǎo)柱的研磨 導(dǎo)柱外表的精度及粗糙度。 B. 成型零件的加工工藝 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完后，就要開始零件的下材料和加工制作等。由于此塑件滅火器筒座的材料的主要成分是PP，要求有優(yōu)良的力學(xué)性能，抗沖擊強(qiáng)度高，較強(qiáng)的絕緣性能等。廠家的這種材料容易產(chǎn)生飛邊，因此其成型零件的材料

58、的各種性能要求相當(dāng)好，并且必須進(jìn)行熱處理，提高它們的硬度。本套模具的成型零件都采用一種牌號(hào)叫718H〔即40CrMnMo7〕的瑞典進(jìn)口模具鋼。它是一般模具鋼材中性能比擬好，也是價(jià)格比擬貴的一種。它是一種預(yù)加硬透明耐蝕鏡面模具鋼，其主要成份和性能如下： 主要成份：　 出廠狀態(tài)：淬火加回火，HRC31-35 鋼材特點(diǎn)： 1、最正確之拋光性。 2、滲透性良好。 3、良好之搞腐蝕性。 4、此鋼材經(jīng)淬火及鏡面磨光后，其抗腐蝕性能更加可靠。 所有的成型零件的加工工藝大致可分為： a)訂材料、備料 b)熱處理前的加工 c)熱處理后的加工 d)加工型腔等幾道工序 1. 型芯的加工工藝

59、 a)訂材料、備料 由塑件的結(jié)構(gòu)可知，型芯就是一個(gè)圓柱體。其設(shè)計(jì)尺寸為φ100×，而訂材料時(shí)的尺寸每邊必須大約留3㎜的余量，備料料的尺寸為φ106×，材料到了后，就要進(jìn)行開粗，開粗的最終尺寸仍然單邊要留20絲的余量，因?yàn)椴牧蠠崽幚砗髸?huì)有少量變形，余量是留給最后精磨的，即φ106。4×。開粗既用開粗的銑床銑掉材料的表層，再到車床上車成標(biāo)準(zhǔn)一點(diǎn)的圓柱體。 b)熱處理前的加工 這里所說的熱處理，其作用就是要提高材料的硬度，即將原來的HRC31～35，淬硬到HRC48～52。這種熱處理具體采用的是什么方式，這是熱處理廠的專利，別人不知道，據(jù)說是真空油淬，且這種熱處理后的材料變形量相當(dāng)小。反正只

60、要告訴熱處理廠材料要求的硬度就行了，熱處理完后他們會(huì)測(cè)試材料的硬度是否到達(dá)了要求。 由于熱處理后材料的硬度到達(dá)了HRC48～52，普通的刀具再也加工不動(dòng)了。因此熱處理前加工一些地方，如通冷卻水道的內(nèi)型芯。 型芯的最終設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖中的所示的結(jié)構(gòu)， c)熱處理后的加工 型芯熱處理后，只要將它精磨到數(shù)，配合就行了。由于型芯固定板上的孔在此之前已開好，所以要將熱處理后的型芯的四周磨小，再配型芯固定板上的孔中去。 2. 型腔的加工工藝 用電火花加工成型。 十二 模具的裝配、調(diào)試與維護(hù) 1、模具的裝配 在總裝前應(yīng)選好裝配的基準(zhǔn)件，安排好上下模的裝配順序，在總裝時(shí)，

61、當(dāng)模具零件裝入上下模板時(shí)，先裝作為基準(zhǔn)的零件，檢查無誤后再擰緊螺釘，打入銷釘。 塑料模先將淬硬的主要零件作為基準(zhǔn)，全部加工完畢后再分別加工與其相關(guān)的其他零件。然后加工定模和固定板的4個(gè)導(dǎo)柱孔、斜導(dǎo)槽、銷釘及型芯等零件，割側(cè)型芯孔，安裝好頂桿和推件板。最后將動(dòng)模板、墊塊、墊板、固定板等總裝。本套模具的裝配工藝及步驟如下; a、 精修定模內(nèi)模及嵌件 〔1〕定模內(nèi)模經(jīng)過鍛、刨后，磨削6面。下，上平面留修模余量； 〔2〕按圖紙將預(yù)加工的嵌件型芯精修成型； 〔3〕劃線加工定模內(nèi)模固定板型孔，并與嵌件配合加工 〔4〕加工型腔，用電火花加工型腔。深度按要求尺寸增加； 〔5〕用油石修整

62、模具型腔外表。 b、 精修動(dòng)模型芯以及動(dòng)模固定板型孔 〔1〕按圖紙將預(yù)加工的動(dòng)模型芯精修成型，鉆鉸頂桿孔； 〔2〕按劃線加工動(dòng)模固定板型孔，并與型芯配合加工。 c、 同時(shí)鏜導(dǎo)柱孔 （1） 將定模內(nèi)模，動(dòng)模內(nèi)模裝在動(dòng)、定固定板上后合在一起，使分型面緊密接觸，然后夾緊鏜削導(dǎo)柱孔； （2） 锪導(dǎo)柱孔的臺(tái)階。 d、 鉆各螺孔，銷孔以及推桿孔 （1） 定模與定模固定板合在一起，夾緊鉆螺孔，銷孔； （2） 動(dòng)模固定板，墊板，支承板，動(dòng)模板合在一起夾緊，鉆螺孔，銷孔。 e、 定模型芯壓入定模內(nèi)模 （1） 將定模型芯壓入定模內(nèi)模并且緊密配合； （2） 裝配后型芯外露局部要求符合圖紙要求

63、。 f、 壓入導(dǎo)柱 （1） 將導(dǎo)柱壓入動(dòng)模固定板； （2） 檢驗(yàn)導(dǎo)柱，動(dòng)模板上導(dǎo)柱孔配合的松緊程度。 g、 磨安裝基面 （1） 將定模內(nèi)模及定模板上基面磨平； （2） 將動(dòng)模內(nèi)模及動(dòng)固定板下基面磨平。 h、鉆動(dòng)模板上的推桿孔 通過動(dòng)模內(nèi)模，鉆動(dòng)模板上的推桿孔。卸下后鉆支承板各孔及各動(dòng)模型芯固定孔。 i、安裝內(nèi)模 將動(dòng)模內(nèi)模，定模內(nèi)模按照基準(zhǔn)分別裝入動(dòng)模板及定模板，要求動(dòng)模內(nèi)模與定模內(nèi)模結(jié)合面緊湊，型腔尺寸滿足要求。 j、將澆口套壓入定模板 用壓力機(jī)將澆口套壓入定模板 k、裝配定模局部 定模板，定模鉆螺孔，銷孔后，擰入螺釘和敲入銷釘緊固 l、裝配動(dòng)模

64、將動(dòng)模固定板，墊板，支承板，動(dòng)模板復(fù)鉆后擰入螺釘，打入銷釘固定 m、修正推桿長(zhǎng)度 將動(dòng)模局部全部裝配后，使支承板底面和推板緊貼于動(dòng)模板。自推件板下外表測(cè)出推桿長(zhǎng)度，進(jìn)行修正 n、試模與調(diào)整 各部位裝配完畢后進(jìn)行試模，并檢驗(yàn)制品，驗(yàn)證模具質(zhì)量狀況。 2、模具的調(diào)試 一副質(zhì)量完好的注射模具，只能在其設(shè)計(jì)制造完畢之后，經(jīng)過試模修整才能獲得。尤其是對(duì)于大型、復(fù)雜、精密模具，試模工作不僅不可缺少，而且還要準(zhǔn)備在試模過程中隨時(shí)修改注射成型工藝和模具結(jié)構(gòu)。注射模的調(diào)試工作雖然可以理論上加以指導(dǎo)，但目前更多地是依靠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)， 有時(shí)，注射模經(jīng)過一次試模和修整后。經(jīng)常還要二次、三次地反復(fù)試模

65、和修整，這是因?yàn)樵诘谝淮卧嚹Ｖ型€不能全面掌握成型問題的所在。因此，試模和修整工作是一項(xiàng)非常復(fù)雜和繁重的工作。 a 試模前的準(zhǔn)備 1〕. 領(lǐng)取并對(duì)原材料進(jìn)行檢查； 2〕. 準(zhǔn)備好相關(guān)的試模資料； 3〕. 準(zhǔn)備好測(cè)量設(shè)備； 4〕. 依據(jù)模具結(jié)構(gòu)圖的具體要求，選用適宜的注射機(jī)； 5〕. 對(duì)模具進(jìn)行自檢； 6) . 對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱、清洗料管； b 試模 １〕．架模： 〔1〕 用布擦凈工作臺(tái)面與模具上下面； 〔2〕 調(diào)整模具的閉合高度； 〔3〕 將定位環(huán)進(jìn)入設(shè)備的定位孔內(nèi)； 〔4〕 快速閉合設(shè)備； 〔5〕 用壓板或螺釘鎖緊模具； 〔6〕 卸

66、下鎖模扣； 〔7〕 接上水管并翻開開關(guān)； 2). 調(diào)模： 〔1〕進(jìn)行定循環(huán)試驗(yàn)，在手動(dòng)或半自動(dòng)狀態(tài)下檢查模具的各運(yùn)行機(jī)構(gòu)是否順暢； 〔2〕對(duì)頂出距離進(jìn)行調(diào)節(jié)； 〔3〕清洗模面，防止模面上貼有異物等； 〔4〕對(duì)模具和噴嘴筒進(jìn)行預(yù)熱； 〔5〕按預(yù)先設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行成型加工，同時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的狀況，確認(rèn)是否修改參數(shù)和如何修改工藝參數(shù)，直至生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品； c 試模后的工作 1〕. 檢驗(yàn) 選一模按照產(chǎn)品圖進(jìn)行首件形狀和尺寸的檢查，對(duì)自檢不合格的填寫報(bào)告。 2〕. 工藝參數(shù)確實(shí)定 如檢查合格，要將此工藝參數(shù)記錄。 3〕. 保養(yǎng) 試模完后需卸下模具并作保養(yǎng)。 4〕. 檢討： 試模完后，由設(shè)計(jì)，制造，試模人員參加試模檢討會(huì)，把試模中遇到的問題，及其原因和解決方法寫成報(bào)告，以便日后查用。 3、模具的維護(hù) 根據(jù)試模發(fā)現(xiàn)的問題、原因，對(duì)模具進(jìn)行修改。 假設(shè)產(chǎn)品合格，通知生管出貨。 模具在非工作時(shí)，型腔噴防銹劑，并按編號(hào)油封保管。 十三 成型缺陷的分析 試模中所獲得的樣件是對(duì)模具整體質(zhì)量的一個(gè)全面反映。以檢驗(yàn)樣件來修 正和驗(yàn)收模具，